变压器电介质频率响应测试系统研制

为将电介质频率响应法的变压器绝缘状态评估应用于生产实际,阐释了电介质频率响应原理,研制了微电流测试系统、信号采集、信号处理、上位机软件等组成的电介质频率响应系统,并应用于现场220 kV变压器状态测试评估。     

非线性绝缘的长周期梯形波响应特性测试系统

为了测试非线性绝缘电介质在低频电压激励下的响应特性,通过理论分析,提出了通过非线性绝缘介质在梯形电压波激励下的响应电流测试可得到非线性绝缘介质的电导特性和极化特性,并对测试系统的软、硬件进行了设计。硬件系统由信号发生器、线性高压放大器、微电流放大器、数据采集卡和计算机组成;在LabVIEW平台基础上开发了集数据采集、滤波、波形显示、数据存储等功能于一体的软件系统。阶跃激励下的响应测试证实该系统满足3Hz以下低频特性的测试,对线性和非线性介质的测试验证了系统设计的合理性。     

非线性绝缘电介质AC介电特性参数及其测量

为调控电场分布避免电场集中,由聚合物与无机半导体填料制备的非线性绝缘电介质在许多高压设备中得到应用。非线性绝缘电介质介电特性的测试是其理论与应用技术研究的重要基础。研发了一套基于虚拟仪器技术的非线性绝缘介质交流介电特性测试装置,实现交流激励电压和响应电流瞬时波形的测试。参照激励电压通过确定的算法将响应电流分解成阻性电流和容性电流。通过对电压与电流波形的分析,获得瞬态测量条件下的静态、动态参数与电场强度关系曲线及等效参数等,可更全面地表征非线性绝缘电介质交流介电特性。结合测量实例,详细描述了各参数及其与电场强度关系曲线的获得过程。     

传导电流可测的PEA空间电荷测试系统

传导电流可以反映电介质中载流子运输过程的许多微观特性。为了研究传导电流与空间电荷分布之间的关系,基于电声脉冲法(PEA)开发研制了一套可以同步测量电介质材料空间电荷与传导电流的系统。该测试系统重点设计了电极系统,通过将下电极分区域进行设计,实现了同步测量传导电流和空间电荷的功能。利用本系统分别对PE材料和ZnO材料进行了空间电荷及传导电流的测试,测量结果与相关文献的测试结果对比表明,该系统可以很好地对电介质材料进行空间电荷的测试,并能够同步测量材料的传导电流。     

基于虚拟仪器技术的低温电介质测试系统

功能完善的电介质测试系统是电子材料研究工作的重要保障。本文提出了一种新型的以LabVIEW为软件开发平台,研华PCI-1762继电器卡、HP4284A测试仪、宇光708P温控仪表等为硬件基础的多样片、任意频率、多功能的电介质测试系统的设计方法。探讨了虚拟仪器技术在电介质测量领域的应用,实现了5样片、多频率的多功能低温电介质测试系统。     

基于非线性声学的纳米复合电介质分散性整体无损评估方法

纳米填料的分散性是影响纳米复合电介质性能的关键因素,当前尚无一种无损检测方法可以实现分散性的整体定量检测。该文从非线性声学原理出发,建立2种分散状态下纳米颗粒的力学和非线性声学模型,推导出非线性系数与平均粒径的正相关关系。制备不同分散程度的试验样品,通过微观与宏观2种方法表征样品的分散性。然后,测试试样的非线性系数,并基于实验结果拟合出非线性系数与平均粒径间的线性函数关系,其拟合优度大于0.95,与实测结果的误差小于5%。研究表明:纳米复合电介质非线性系数和其平均粒径之间为线性函数关系,可以通过测试材料非线性系数,反演平均粒径,从而实现其分散性的整体无损评估。     

混合交直流电力系统的非线性调制策略

针对大扰动情形，文中提出了一种用于改善多机交直流混合电力系统（有多条直流线路落点于其中）暂态稳定性的非线性控制方法，该方法基于微分几何理论，地直流输电系统等效为两个分别连接在整流侧和逆变侧的变导纳支路，在推导出直流输电系统的等效变导纳与各发电机输出电磁功率间的解析关系后，传统的发电机动态方程可被表示成仿射非线性的形式，因而可应用全局线性化方法来求得其控制变量，本文方法的主要特点在于，所求得的调制功率是一个交流系统状态的自适应和非线性函数，它可通过局部的反馈信号和少量来自其它发电机的信号来实现，文中以一个双馈入直流输电系统为测试对象，给出了所提控制器的设计过程和基于测试系统的仿真结果。     

基于PEA的测试信号处理的研究现状

国内外普遍采用电声脉冲法(PEA)来测量固体电介质中空间电荷的分布。但受固体介质的声学特性和系统频带响应的影响,所测信号的波形会产生畸变,一方面,信号幅值产生衰减,波形脉宽展宽;另一方面,信号产生过冲,严重影响对空间电荷形成机理及分布的判断。针对引起波形畸变的两个主要因素:介质的衰减和色散及测量系统的频带响应引起的非线性相位失真和损耗,综述了国内外关于不同固体电介质形状的空间电荷波形恢复的方法,对比了不同方法的恢复效果,并指出了基于PEA的波形恢复的发展方向和要求。     

数字合成高速脉冲的一种非线性调理技术

结合数字合成脉冲的技术特点及信号特征,提出利用恒流源差分放大电路具有非线性工作区的特点实现高频脉冲信号调理的方法。调理电路通过精密控制恒流源调整脉冲信号的输出幅度,脉冲信号的电平控制则是通过恒压源控制实现的。文章给出了脉冲信号特征分析,差分放大电路的非线性工作原理,非线性调理电路的具体设计实现与测试结果。     

基于超高频电磁波的变电站局部放电空间定位

局部放电的测量和诊断已成为评估高压电力设备运行状态的重要方法之一。但目前的局部放电监测主要以单个设备监测为主,测试仪器程序多,成本高,维护工程大。可利用4个天线组成天线阵列接收超高频(UHF)电磁波,并定义三维坐标系对变电站范围内的放电源进行全站的局放定位。重点研究了基于能量积累法计算信号起始时刻和基于信号时延序列实现放电源准确定位算法的原理,并给出了求解基于时差的以局放源位置为未知数的非线性方程组的Newton算法和网络搜索法。实验室测试和现场测试验证了基于射频天线阵列实现变电站范围内局部放电定位的有效性,提出的定位算法可以自适应求解基于时差序列的非线性方程组,既保证了求解的速度,又能解决方程的收敛问题,满足变电站全站局部放电定位准确度的要求。     

一种基于便携式PC的数据采集系统

本文提出了一种基于便携式PC的数据采集系统方案，并完成了其控制器DSP的基本电路设计，信号调理电路设计以及与上位机接口通讯的设计。     

基于PCI总线的高精度数据采集系统

对电力系统的模拟信号进行高速、高精度和实时传输是微机保护的一项重要任务.作者介绍了一种基于PCI总线的高精度数据采集系统的设计方法,包括数据采集和PCI总线接口两部分的设计.数据采集板的核心A/D转换器采用16位高精度转换芯片AD976,而PCI总线接口器件采用的是S5933专用接口芯片.此外还讨论了基于本采集系统的驱动程序和应用程序的一般设计方法.     

基于LabVIEW的微动台数据采集系统设计

本文介绍了一种基于LabVIEW的微动台数据采集系统.利用美国NI公司的虚拟仪器软件开发平台Lab-VIEW和NI采集卡PCI6281,借助DAQmx驱动软件,对微动台数据采集系统进行设计,实现了微动台中电阻、压力和温度信号的采集、数据存储等功能.     

利用PCI9052接口芯片设计的弹丸测速卡

弹丸速度测量及其数据处理对靶场实验非常重要。对弹丸速度进行可靠的采集和分析、处理,是武器设计的基础。本文介绍了一种基于PCI总线的弹丸速度的数据采集与处理系统,并详细介绍了系统的硬件结构和PCI数据采集卡及其驱动程序的设计。     

基于LabVIEW的水电站在线实时监测系统

讨论了采用虚拟仪器技术构建水电站监测系统的设计和实现,重点研究和分析了监测系统的数据采集、数据通信和在LabVIEW环境下的软件模块化设计,综合运用了包括小波分析在内的多种信号处理方法,能够及时准确地对水电站进行监测。实际应用证明这种基于虚拟仪器技术的水电站监测系统具有很强的灵活性和可扩展性。     

高精度信号调理电路的设计及测试

阐述了基于FPGA数据采集系统高精度信号调理电路的设计过程,利用Altera芯片所支持的软件QuartusⅡ对控制程序进行了仿真,制作了印制电路板并通过测试进行了抗干扰设计,以提高数据采集系统系统的可靠性和稳定性.     

基于PCI总线的CCD数字相机采集系统设计

针对高速图像信号采集系统中数据传输量大的特点,提出了一种基于PCI总线的CCD数字相机采集系统的设计方法,给出了系统整体设计方案。采集系统以Camera Link和PCI总线为接口,结合FIFO、PCI9054和FPGA来实现计算机对CCD相机的设置和图像数据的采集。Camera link接口实现低压差分信号至TTL信号的转化和相机与图像采集卡之间的串行通信,PCI9054实现本地端与PCI端的桥接使用户接口设计简单,FIFO实现对高速采集后的海量数据进行缓存,FPGA实现整个系统的时序控制。这很好的解决了计算机与数字相机进行高速、大数据量传输的难题。     

一种基于PXI的多通道数据采集系统

本文针对目前我国航空机载飞行测试对数据采集模块的要求,设计并实现了一种基于PXI和DSP的高性能多通道数据采集模块并给出原理性介绍,利用可编程器件和高速数字信号处理芯片,在一张板卡上实现了模拟信号调理、采集、处理,可实现多卡同步触发采集,并已成功应用于某航空机载测试任务中。     

供水管道泄漏信号检测系统设计

针对供水管道泄漏信号检测与泄漏点定位问题,设计了一种基于压电加速度传感器的供水管道泄漏信号检测系统。检测系统由两个振动信号采集终端和基于Matlab的上位机软件组成。从泄漏信号特点出发,对振动信号采集终端的前置信号转换电路、带通滤波电路和ADC数据采集电路进行了分析和设计。同时,对单片机程序和上位机软件的设计原理和功能进行了分析说明。采用VC-02振动校准仪和模拟供水管网,对系统的微弱振动信号采集功能和泄漏点定位功能进行了测试。测试结果表明,系统能准确采集加速度不低于0.01g（1g=9.80m/s^2）的微弱振动信号,对10m长的UPVC管道进行泄漏点定位的最大相对误差为3.97%,平均相对误差为3.51%。